Экспериментальные методы определения остаточных напряжений

Экспериментальные методы определения остаточных напряжений. Наиболее разнообразны и широко применяются механические методы, дающие наиболее полную картину распределения остаточных напряжений по сечениям детали или конструкции. Физические методы большей частью применяют для качественного определения остаточных напряжений, а химические — для определения остаточных напряжений только в поверхностных слоях детали. [c.212]

Из экспериментальных методов определения остаточных напряжений наибольшее распространение нашли механический и рентгеновский. Первый метод основан на определении деформаций, возникающих в связи с нарушением условий равновесия при разрезке тела на части. Не исключено, что сам факт разрезки создает новые остаточные напряжения. Рентгеновским методом можно определить остаточные напряжения только на поверхности. [c.617]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИИ [58] [107] [25] [64] [7] [c.101]

Большинство рассмотренных экспериментальных методов измерения остаточных напряжений применимо либо для определенной номенклатуры герметизированных изделий, либо для изоляции простой конфигурации. Поэтому была предпринята попытка разработки экспериментальных методов определения остаточных напряжений в литой изоляции любой конфигурации. Эта задача решалась в двух направлениях. [c.72]

Таким образом, в описываемых ниже экспериментальных методах определения остаточных напряжений используются следующие теоретические предпосылки [c.73]

Сравнивая изложенные экспериментальные методы определения остаточных напряжений в эпоксидной изоляции, следует [c.89]

Существуют экспериментальные методы определения остаточных напряжений рентгеновский, магнитный, ультразвуковой и механические. Чаще используют механические методы, которые основаны на измерении деформаций металла при освобождении его от остаточных напряжений. Сварочные напряжения определяют, например, для анализа напряженного состояния при исследовании выносливости соединений, сопротивляемости разрушению при наличии трещин, коррозионной стойкости, а также в целях установления эффективности использованных методов снижения собственных напряжений при сварке, после сварки или термической обработки и для определения усадки и возникающих при этом перемещений. В качестве измерительных преобразователей перемещений часто используют механические приборы и тензорезисторы, значительно реже — индуктивные и пневматические преобразователи. Рассмотрим пример определения одноосных остаточных напряжений Ох в сварной [c.198]

Температурные и остаточные напряжения можно рассматривать как на микро-, так и на макроуровне. Анализ на микроуровне предполагает, что композиционный материал состоит из двух фаз — волокон и связующего, обладающих термоупругими и усадочными свойствами, заранее определенными аналитическими и экспериментальными методами. Микроструктурные остаточные напряжения существуют во всем объеме композиционного материала при температурах, отличных от температуры отверждения. [c.76]

Одним из факторов, влияющих на износостойкость, усталостную прочность, является наличие остаточных напряжений в деталях. Изучение вопросов, связанных с механизмом появления остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей и их влияние на эксплуатационные свойства деталей, предусматривается лабораторной работой Определение остаточных напряжений, возникающих в поверхностных слоях деталей при механической обработке, и их роль в обеспечении надежности изделий . Во время выполнения данной работы студенты знакомятся с методами определения остаточных напряжений, изучают конструкцию прибора ПИОН-2, предназначенного для установления остаточных напряжений механическим методом, и учатся экспериментально определять остаточные напряжения первого рода, оказывающие наибольшее влияние на эксплуатационные свойства и надежность деталей. [c.306]

Экспериментальная проверка определения остаточных напряжений этими методами, а также методом Закса дала удовлетворительную сходимость результатов [63.]. [c.18]

Механические методы. Все механические методы определения остаточных напряжений могут быть разделены на три основные группы расчетные, экспериментальные неразрушающие методы, экспериментальные разрушающие методы. [c.272]

Общие сведения о физических и механических методах. Расчетный метод определения остаточных напряжений имеет ограниченное применение вследствие трудности решения задач, в особенности плоскостных и пространственных. Поэтому для определения остаточных напряжений в изделиях очень широко применяют экспериментальные методы исследований—физические и механические. [c.101]

Существующие методы определения остаточных напряжений можно разделить на механические, физические и химические. Они могут осуществляться с разрушением или без разрушения детали. Механические разрушающие методы достаточно хорошо разработаны и получили наибольшее распространение. Они базируются на теоретических положениях о напряжениях и деформациях механики твердого тела. Механические методы могут быть теоретическими и экспериментальными. Теоретические методы находятся в стадии разработки и в большинстве случаев не позволяют с необходимой точностью определять остаточные напряжения для реальных условий обработки. [c.63]

Методика. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Экспериментальные методы определения напряженно-деформированного состояния элементов машин и конструкций. Акустические методы определения остаточных напряжений в конструкционных материалах. - Гф ВНИИНМАШ. Горький, 1980, 28 с. [c.136]

Существуют различные экспериментальные и расчетные методы определения ОСН и деформаций. Комплексное исследование ОСН расчетными и экспериментальными методами, сопоставление соответствующих данных позволяют судить о достоверности получаемых значений и характере распределения остаточных напряжений (ОН) в сварном соединении. Кроме того, появляется возможность оценить корректность и приемлемость принятых в расчетах допущений. В связи с этим в данном разделе рассматриваются основные расчетные и экспериментальные методы определения ОСН и выявляются преимущества и недостатки, присущие каждой группе методов. [c.269]

Основными методами определения остаточных макронапряжений являются механические и рентгеновские. Различают механические методы расчетные и экспериментальные (неразрушающие и разрушающие). Расчетные методы позволяют теоретически рассчитать эпюру остаточных напряжений на основании данных о. механических свойствах обрабатываемого материала, форме и размерах детали и условиях силового и термического нагруже- [c.111]

Экспериментальными неразрушающими методами будем называть такие, в которых на основе изменений размеров деталей в результате воздействия наведенных остаточных напряжений определяется их величина. Для нахождения остаточных напряжений деталь не разрушают, и, следовательно, она остается пригодной к эксплуатации. Примером экспериментального неразрушающего метода могут служить многочисленные способы определения остаточных напряжений в электролитических покрытиях по деформации катода [29]. [c.272]

При экспериментальном определении остаточных напряжений в изделиях пз полимерных материалов предпринимались попытки использования известных ранее методов, разработанных для металлических изделий, а также разрабатывались новые методы, учитывающие структуру и свойства полимерных материалов. [c.66]

Методы экспериментального и расчетного определения остаточных напряжений в литой изоляции, описанные в книге, учитывают только основные факторы, влияющие на величину напряжений изменение температуры и соотношение между физико-механическими характеристиками заливаемых элементов и материала изоляции. [c.141]

Одним из центральных в машиностроении, имеющих значительные традиции и перспективы, естественно, остается вопрос об обеспечении надежности машин. Достижения в области механики деформируемых сред, экспериментальной механики, металлофизики, технологии, механики машиностроительных материалов — это тот фундамент, на основе которого возможно решение ряда актуальных задач в этой области. Среди них, помимо расчетно-проектировочных работ по оценке напряженно-деформиро-ванных и предельных состояний, модельных и натурных исследований в различных средах (при высоких и криогенных температурах, в магнитных полях, при радиации), определения остаточного ресурса индивидуальных машин (текущий контроль условий нагружения, осуществляемый бортовыми системами, ЭВМ, анализ состояний), разработки критериальных подходов к ресурсу с учетом реальных условий эксплуатации, важное место займут создание и применение методов упрочнения (обработка тина магнитно-импульсной, взрывной, ультразвуковой, электрофизической, лазерной, плазменно-пушечной, плакирование, армирование и т. д.). [c.13]

НИЯ, обусловленные технологическим процессом. Такие напряжения, часто называемые начальными напряжениями, могут достигать величины 700 —1000 кГ/см . Сведения об остаточных напряжениях в конструкционных балках можно найти в работах [9.19— 9.21]. Дополнительные сведения об остаточных напряжениях, обусловленных изгибом, включая экспериментальные методы их определения, содержатся в [9.22] и [9.23]. [c.380]

ЛИЙ, определяемых при раскрытии статической неопределимости расчётом и действительным значением этих усилий, благодаря отклонениям расчётной схемы от фактической, отклонениям в величинах монтажных натягов, жёсткостей и т. д. в) разница в величине рассчитываемых и действительных напряжений благодаря несоответствию напряжений, даваемых формулами сопротивления материалов, фактическому их распределению, недостаточное соответствие данных о концентрации действительным очертаниям рассчитываемых деталей, а также вследствие влияния остаточных напряжений, напряжений от колебаний и ударов, обычно не учитываемых в расчёте. Эти отклонения в нагрузках, усилиях и напряжениях характеризуются сомножителем п. величина которого, ири использовании более достоверных методов определения усилий и напряжений (теоретических и экспериментальных), должна находиться в пределах 1,0 —1,5, при менее достоверных способах определения напряжённости, при повышенных требованиях к жёсткости величина п-1 можег достигать значений 2—3 и более. [c.384]

Пластичность — свойство тел приобретать остаточные деформации. Математическая теория пластичности занимается построением математических моделей пластического деформирования тел, методами определения напряжений и деформаций в пластически деформируемых средах. В математической теории пластичности за исходные принимаются экспериментальные данные и непосредственно она не связана с физическим объяснением свойств пластичности. Математическая теория пластичности (далее — теория пластичности) связана, в основном, со свойствами металлов, ее применения возможны к таким материалам, как горные породы, лед и т.д. [c.8]

Расчетное определение ожидаемой величины остаточных напряжений затруднительно. Экспериментально установлено, что при значительном большинстве методов сварки мало- и среднеуглеродистых сталей напряжения в сварном шве и переходной зоне достигают предела текучести при растяжении. [c.666]

В книге рассматриваются механические и некоторые физические свойства герметизирующих и электроизоляционных заливочных компаундов, а также механическая прочность литой изоляции. Описываются специальные методы испытаний и приборы. Приводятся методы экспериментального определения и расчета остаточных напряжений в литой изоляции. Освещаются также вопросы выбора марок компаундов и конструирования литой изоляции. [c.2]

При выборе метода расчета следует исходить из требуемой точности, а также из того, какие напряжения и деформации необходимо определить. Более грубые методы, основанные на упрощении схемы напряженно-деформированного состояния и свойств материала, дают существенную погрешность при определении временных напряжений и приемлемую точность при оценке остаточных напряжений. В наиболее ответственных случаях результаты расчета следует сопоставить с данными экспериментального измерения деформаций напряжений и перемещений. Методики таких измерений описаны в 4.3.2 [c.89]

Этот метод экспериментального определения продольных остаточных напряжений можно применять не только в случае изгиба, но также в других случаях призматических стержней, претерпевающих продольную пластическую деформацию (см. п. 70). Он был, например, успешно применен при измерении остаточных деформаций в холоднотянутых латунных трубах [c.315]

Строгое обоснование снижения объемов реконструкции (наиболее дорогостоящих работ) возможно лишь при строгом соблюдении требований РД 08 - 120 - 96 Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов и РД 09 - 102 - 95 Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору России . Анализ технического состояния объектов должен включать оценку фактической нагруженности основных элементов конструкций, получаемую двумя независимыми путями. Первый - выполнение уточненных расчетов по действующим нормативно-техническим документам с учетом всех режимов нагружения и действующих нагрузок. Второй - анализ результатов, полученных при уточненных экспериментальных исследованиях напряженно-деформированного состояния, оперативной диагностики и экспертных обследований. Именно такая комбинация экспериментальных и теоретических данных позволяет получать оценки, максимально приближенные к их точным значениям, повышая точность принимаемых управляющих решений. Учитывая это, РД 09 - 102 - 95 в п. 8.3 допускает использовать для этих целей, при достаточном теоретическом и экспериментальном обосновании, методы моделирования и ускоренные методы испытаний. Расширяя [c.73]

Разработка, создание и использование новых средств экспериментального исследования материалов и конструкций. Решение проблемы обеспечения надежности и ресурса изделий машиностроения, как уже отмечалось, в известной мере определяется уровнем разработки методов и средств экспериментальной оценки действительной нагруженности конструкций, напряженно-деформированных и вибрационных состояний, параметров структуры материалов, характеристик прочности и трещиностойкости, динамических характеристик прочности, трещиностойкости и тела человека—оператора машины при вибрационных и других воздействиях. Это обусловлено необходимостью повышения объема экспериментальной информации с возрастанием вероятности безотказной работы, которую необходимо обеспечить при создании ответственных конструкций. Полученная информация является весьма ценной для оценки завершенности экспериментальной отработки машин и конструкций при проведении лабораторных и натурных испытаний, а также для определения влияния условий эксплуатации на изделия и установления остаточного ресурса конструкций. [c.28]

Приведенный выше инженерный метод расчета малоцикловой прочности в номинальных напряжениях требует достаточно сложных экспериментальных исследований на натурных узлах и соединениях конструкций в зависимости от целого ряда факторов вида и способа нагружения, характеристик цикла, температуры, технологии изготовления и т. п. В связи с этим упомянутый выше расчет по местным деформациям (см. гл. 1 и 11) является более универсальным, так как он основан на результатах испытаний лабораторных образцов, используемых для оценки прочности конструкций в зонах концентрации напряжений. Применимость деформационных подходов к расчету сварных конструкций определяется наличием данных по теоретическим коэффициентам концентрации напряжений в сварных швах, циклическим свойствам материала различных зон сварного соединения и по уровню остаточных сварных напряжений. В 2 приведены предложения по определению коэффициентов концентрации напряя ений и деформаций в стыковых и угловых швах листовых конструкций. Для стержневых конструкций, выполняемых из фасонного проката, необходимы дополнительные исследования напряжений и деформаций в зонах их концентрации. Свойства строительных сталей при малоцикловом нагружении изучены достаточно подробно, и по ним получены величины параметров для построения расчетных кривых [c.189]

Разработанные методы расчета по характеристикам трещино-стойкости, при экспериментальном определении которых выполняются условия (1.7) и (1.8), позволяют давать корректную оценку остаточной прочности при наличии трещин вне зон концентрации напряжений и при сопоставимости их размеров с размерами рассчитываемых элементов конструкций. Однако требование выполнения условий (1.7) и (1.8) ограничивает возможности применения указанных характеристик трещиностойкости, что приводит в ряде случаев к противоречивым ситуациям [c.21]

Николаевич А. Ф. Экспериментальный метод определения остаточных напряжений в литой эпоксидной изоляции электро- и радиоэлементов. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Ленинград, 1969. 14 с. (ЛИАП. Кафедра технической механики). [c.148]

До настоящего времени еще не создан действенный метод определения остаточных напряжений первого рода в крупных изделиях. Применение для этой цели способа отрезки колец, широко приме-Н5Нвщегося для намерения остаточных напряжений, является неприемлемым для крупных изделий. Измерение напряжений на образцах свидетелях весьма громоздко и не всегда может быть достаточным для оценки напряженности сварных соединений в крупных сварных конструкциях. С. О. Цобкало и Д. М. Васильев [31], М. М. Писаревский [32] и А. А. Гликман для измерения деформации, наступающей при разгрузке (путем осверливания) исследуемого участка ог действия остаточных напряжений, имеющихся в крупном объекте, применяли проволочные датчики сопротивления. Экспериментально установлена целесообразность применения этого способа для крупных поковок, если градиент напряжений незначителен. [c.179]

Подобный метод анализа остаточных напряжений следует, конечно, рассматривать как ориентировочный. Автору известна только одна экспериментальная проверка теории термореологически простых сред применительно к эпоксидным смолам при нестационарной температуре. Причем эксперимент был выполнен при постоянных напряжениях и при температуре значительно выше Tg [17]. Следовательно, насколько известно автору, точность расчета при помощи модели термореологически простой среды остаточных напряжений в полимерах, находящихся в условиях стеснения деформаций и охлаждаемых ниже Tg, неизвестна. Изменения Do и ао от температуры могут иметь значительный эффект, однако это до сих пор также не изучалось. Только в последнее время решению задачи определения остаточных напряжений в волокнистых композитах пока еще в упругой постановке стало уделяться серьезное внимание [18]. [c.195]

Изготовленные в заводских условиях штуцера были исследованы на распределение остаточных напряжений первого рода. Известно, что при наличии напряжений сжатия в поверхнссти, обращенной к агрессивной среде, значительно увеличивается стойкость материала против сероводородного разрушения. Для определения остаточных напряжений первого рода в различных зонах изделия был использован один из экспериментальных методов исследования на-пряжэнно-деформированного состояния конструкций, изделий или элементов — метод тензометрирования. На исследуемые участки штуцера наклеивали розетки из тензорезисторов (1—6), затем с целью устранения связи изучаемого участка с окружающим материалом (рис. 3), эти участки вырезались. При этом на поверхности элемента остаточные напряжения уменьшались. С помощью тензорезисторов измерялись происходящие деформации Ех, Еу, ЕА5. [c.84]

Отсутствие совершенных средств контроля зарождения и развития повреждений металла, общепринятых принципов назначения новых сроков службы оборудования и трубопроводов с учетом их фактического состояния и условий работы не позволяют осуществлять высокоточное прогнозирование момента отказа конструкции. Оценку показателей надежности и определение остаточного ресурса оборудования и трубопроводов по зафиксированным параметрам их технического состояния проводят согласно научно-технической документации [57, 62-65] и методикам [30, 64, 66-81, 89 91]. Оценку фактической нагруженности оборудования и трубопроводов выполняют расчетными методами с учетом фактической геометрии и размеров конструкций, вида и величины выявленных дефектов и вызываемой ими концентрации напряжений, а также результатов экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния металла и изменения его физико-механических свойств. За исключением трещин механического или коррозионного происхождения развитие остальных повреждений трубопроводов прогнозируют по результатам внутритруб-ной или наружной дефектоскопии и контроля коррозии. [c.139]

Большое число факторов, влияющих на формирование остаточных напряжений в покрытиях и приповерхностных участках основного металла, делает достаточно сложным расчетное и теоретическое определение их уровня и распределения. Поэтому остаточные напряжения часто определяют экспериментально. Среди большого количества практических методик наряду с рентгенографическим выделяют механические способы [80, 281, 282, 285, 286], основанные на последовательном удалении слоев покрытия. К несомненным преимуществам механических методов следует отнести простоту определения искомых характеристик доступность и легкость изготовления испытательного оборудования и образцов широкий диапазон определяемых параметров сопоставимость результатов, полученных на различных установках достаточно высокую чувствительность, селективность и точность. Величина и характер распределения ос,-таточных напряжений зависят от формы образцов. В Кишиневском сельскохозяйственном институте им. М. В. Фрунзе проводились исследования влияния девяти технологических факторов при плазменном напылении (ток дуги, суммарный расход газа, дистанция напыления, диаметр сопла и др.) на величину и характер распределения остаточных напряжений в боросодерн ащих покрытиях [287]. В качестве образцов использовались тонкостенные кольца из [c.188]

Необходимо отметить, что реитгенаграфический метод яв ляется единственным достаточно чувствительным методам, приме-. Н5Гемым для измерения остаточных напряжений. Этим методом можно измерять напряжения на малых участках (порядка и экспериментально решать такие задачи, как определение оста-точ,ных (напряжений в сварных соедянениях, степеии и характера деформаций и напряжений в наклепанных зонах, напряжения концентрации т. п. [c.7]

Метод хрупкого дорыва используют не только для определения остаточной прочности стеклопластика, но и для оценки параметров кинетического уравнения снижения прочности. Снижение прочности напряженных стеклопластиков при длительном воздействии сред в ряде случаев формально описывается уравнением второго порядка [80], и аппроксимация экспериментальных данных может проводиться в координатах а — i. Иногда можно оценить величину кратковременного напряжения, вызывающего необратимые изменения в материале, по величине сорбции. Так, в экспериментах Мак-Гарри материалы подвергались кратковременному растяжению с последующим определением величины водопоглощения за 24 ч. Подобная методика может быть использована для качественной оценки так называемого удлинения разгерметизации, т.е. деформации стеклопластика, вызывающей появление в полимерной матрице или на меж-фазной поверхности макроскопических дефектов, обеспечивающих перенос среды посредством вязкостного механизма. Однако более надежным способом является определение этой величины на установках, в которых действие растягивающего усилия сочетается с напором среды. [c.83]

Калиным [84], используются главным образом для определения конечных деформаций формоизменения и остаточных напряжений. Наиболее достоверные данные о кинетике изменения внутренних деформаций и напряжений в процессе сварки получены путем экспериментальных исследований на сталях с применением разработанного Н. Н. Прохоровым дифференциального метода определения деформации [85—87]. По этому методу внутренняя деформация металла е в определенной зоне сварного соединения находится как разность между изменением размеров (формоизменением) в ЭТО зоне при сварке на установленной базе измерения [c.45]

По другому методу, предложенному также в Германии [30], скорость удлинения определяют не за какой-либо определенный промежуток времени, а по достижении образцом 0,2<>/о остаточной деформации. Напряжение, при котором скорость удлинения составит в этот момент 10 Р/о в час, называют пределом текучести при длительно приложенной нагрузке (Е)аиег51ап -stre kgrenze). Считают, что экспериментальные точки, нанесенные в логарифмической системе координат удлинение — время (рис. 134), располагаются в соответствии с параболическим законом Эккарта , на одной прямой якобы с настолько большой [c.166]

В данной главе приводятся обоснование выбора определенного комплекса методов для наиболее полного исследования деформационных, прочностных и коллекторских свойств горных пород, а также краткое описание и техническая характеристика экспериментальных установок, разработанных группой сотрудников ИГиРГИ. Длн проведения исследований были разработаны две -зкспериментальные установки, позволяющие изучать объемные упругие и остаточные (пластические) деформации, прочностные свойства и - проницаемость горных пород при равномерном и неравномерном объемно-напряженном состоянии, давлении насыщающих жидкостей и температурах, эквивалентных средним параметрам давлений и температур на глубинах от сотен метров до 10—15 км и более. [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...